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一定温度下,向1.0L密闭容器中加入0.60molX(g),发生反应X(g)?Y(s)+2Z(g)△H>0测得反应物X浓度与反应时间的数据如下表
反应时间t/min 0 1 2 3 4 6 8
c(X)/(mol?L-1) 0.60 0.42 0.30 0.21 0.15 a 0.0375
(1)3min时用Z表示的平均反应速率v(Z)=
 
.
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律,得出的结论是
 
.由此规律推出反应在6min时反应物的浓度a为
 
mol?L-1.精英家教网
(3)反应的逆反应速率随时间变化的关系如图,t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是
 
、
 
(填写两顶)
(4)下列哪些情况表明容器中已达平衡状态
 
(填字母序号)
A.容器体积一定时气体密度不再变化
B.反应的平衡常数不再变化
C.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
D.Y的物质的量不再发生变化
E.Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍.
分析:(1)根据3inX的浓度变化计算出X的反应速率,然后根据化学计量数关系计算出Z的反应速率;
(2)根据表中浓度与时间的变化关系找出变化的规律;根据变化规判断a的数值;
(3)根据图象可知,t2时逆反应速率立即增大,达到平衡时逆反应速率大于原平衡状态时的反应速率;
(4)根据达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不变进行判断.
解答:解:(1)3min时X的浓度变化为:(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L,v(X)=
0.39mol?L-1
3min
=0.13mol/(L?min),根据化学计量数与反应速率成正比关系,v(Z)=2v(X)=0.13mol/(L?min)×2=0.26mol/(L?min),
故答案为:0.26mol/(L?min);
(2)从表中的数据可知,X的浓度变化的规律为每间隔2min,X的浓度为原来的一半,根据此规律可知,a为0.15的一半,即0.075,
故答案为:每间隔2min,X的浓度为原来的一半;0.075;
(3)由图象可以知道,在t2时逆反应速率立即增大,且达到平衡时逆反应速率大于原平衡状态时的反应速率,说明达到平衡时生成为的浓度大于原平衡的浓度,根据影响反应速率的因素分析,可以加入生成物Z,逆反应速率会立刻增大,达到新的平衡时Z的浓度比原平衡的浓度大,反应速率不大;也可以缩小容器体积,即增大压强,正逆反应速率都增大,且达到平衡时正逆反应速率都大于原平衡的速率,
故答案为:加入Z;增大体系的压强;
(4)A.容器体积一定时气体密度不再变化,由于Y为固体,反应方程式两边气体的质量不相等,容器的容积固定,根据密度公式可知,密度密度不变,说明正逆反应速率相等,各组分的浓度不变,达到了平衡状态,故A正确;
B.反应的平衡常数不再变化,化学平衡常数与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,所以化学平衡常数无法判断是否达到了平衡状态,故B错误;
C.由于反应两边气体的质量不相等,气体的物质的量不相等,气体的平均分子量是个变化的量,若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故C正确;
D.Y的物质的量不再发生变化,Y的物质的量不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故D正确;
E.Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍,表示的是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故E错误;
故选ACD.
点评:本题考查了化学反应速率与化学计量数的关系、化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等知识,难度中等,可以根据所学的知识完成.
练习册系列答案
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已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g)       △H=+180.5 kJ · mol-1;
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则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=________________。
(2)汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理,其装置如下图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质中自由移动。

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物 质
CO
H2
CH3OH
浓度/(mol·L-1)
1.2
1.0
0.6
①该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________。
②该时间内反应速率v(H2)=_________________。
③平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)。

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